(57)【要約】【課題】極めて薄い半導体素子を歩留まりよくダイボンドを完成させる方法を提供することを目的とする。【解決手段】ダイシングシート１３の０．５〜２倍程度、例えば５０μｍ程度にバックグラインドされたウエハー１０をダイシングシート１３に貼り、Ｘ軸（またはＹ軸）方向を完全にダイシングシート１３ごと切断し、もう一方向のＹ軸方向（またはＸ軸方向）をウエハー１０の約３分の２切断し、一列に短冊状に連なった半導体素子２０を基台３０上へ搬送し、基台３０に接着する直前に真空吸着コレット３３で固定しながらダイシングシート１３を剥がし、半導体素子４０を基台に接着剤を用いて接着し、切断冶具３１でダイパッドに接着した半導体素子４０と、一列に連なっている半導体素子２０を切断することで、薄型半導体素子のダイボンドを完成させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型半導体素子をリードフレームや回路基板などにダイボンドしてなる半導体装置の製造方法において、前記薄型半導体素子をマトリクス状に配置したウエハーをダイシングシートの０．５〜２倍程度の厚さにバックグラインドし、ウエハーにダイシングシートを貼り付け、ウエハーを一方向のみダイサーによってウエハーの約３分の２の厚さの切込みを入れ、もう一方向はダイシングシートごと完全に切断して短冊状に分割し、前記薄型半導体素子が１列に連なった短冊状の半導体素子を基台近くに搬送冶具によって搬送し、短冊状の半導体素子端部の薄型半導体素子を基台に接着する直前に前記薄型半導体素子のダイシングシートを剥離させ、真空吸着コレットによって前記薄型半導体素子を固定しながら、前記薄型半導体素子を基台上に接着剤を用いて真空吸着コレットを押さえつけながら接着させ、基台に接着させた前記薄型半導体素子と短冊状の半導体素子を真空吸着コレットで押さえつけながら切断冶具で切断して、ダイボンドすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
短冊状の半導体素子を搬送冶具で取り出した後、半導体素子表面が内側になるようにフープ状にダイシングシートごと巻き取り、半導体素子のない端部のダイシングシートを搬送冶具で基台近くまで搬送することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
薄型半導体素子をインターポーザなどの回路基板やリードフレームとフリップチップで電気的接続してなる半導体装置の製造方法において、前記薄型半導体素子およびこの薄型半導体素子と電気的接続をするために設けたバンプをマトリクス状に配置したウエハーをダイシングシートの０．５〜２倍程度の厚さにバックグラインドし、ウエハーにダイシングシートを貼り付け、ウエハーを一方向のみダイサーによってウエハーの約３分の２の厚さの切込みを入れ、もう一方向はダイシングシートごと完全に切断して短冊状に分割し、前記薄型半導体素子が１列に連なった短冊状の半導体素子を基台近くに搬送冶具によって搬送し、短冊状の半導体素子端部の薄型半導体素子を基台に接着する直前に前記薄型半導体素子のダイシングシートを剥離させ、基台に塗布した粘着性の樹脂の上に前記薄型半導体素子を真空吸着コレットで押さえつけながら接着させ、超音波でバンプとの接合力をさらに強めた後、基台に接着させた前記薄型半導体素子を短冊状の半導体素子から切断し、前記薄型半導体素子と回路基板とを電気的に接続をすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
短冊状の半導体素子を半導体素子裏面が内側になるようにフープ状にダイシングシートごと巻き取り、半導体素子のない端部のダイシングシートを搬送冶具で基台近くまで搬送することを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
ダイアタッチメント機能を有するダイシングシートを用い、そのシートごと半導体素子を基台に接着させることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
短冊状の半導体素子における基台に接着された薄型半導体素子の切断をレーザービームで切断することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型半導体素子を回路基板等に実装する半導体装置の製造方法に関するものであり、特にダイボンドあるいはフリップチップ接続の方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードの薄型化などに伴い、半導体装置の薄型化は急務になっている。従来、３５０μｍ程度である半導体素子も今後さらに薄くなり、５０μｍ程度になることが予想される。このようなことを想定して、特許文献１には図９（ａ）〜（ｄ）に示すようなダイボンド方法が開示されている。
【０００３】
図９において、６０は基材６２とこの基材６２に形成した接着層６１とからなる粘着シート、７０は基材７２とこの基材７２に形成した接着剤層７１とからなるダイボンドシートを示す。
【０００４】
まず、図９（ａ）に示すようにウエハー状態の半導体素子５０に表面からそのウエハー厚さよりも浅い切込み５１を入れ、ウエハー状態の半導体素子５０に回路面を保護する粘着シート６０を貼り付けた後、図９（ｂ）に示すように裏面をバックグラインドすることで、最終的に個片状の半導体素子５２にし、図９（ｃ）に示すようにすべての個片状の半導体素子５２裏面に１枚のダイシング・ダイボンドシート７０を貼り付け、半導体素子５２の回路面を保護する粘着シート６０を剥離し、図９（ｄ）に示すように半導体素子５２の間にあり半導体素子５２の裏面に接していないダイシング・ダイボンドシートの接着剤層７１を切断する。そして、接着剤層７１を半導体素子５２とともに、ダイシング・ダイボンドシートの基材７２から剥離させ、この接着剤層７１を介して、半導体素子５２をダイパッドに接着させる。
【特許文献１】特開２００１−１５６０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、半導体装置は薄型化の傾向が強まっており、半導体装置を薄くする方法の１つとして、半導体素子の薄型化が列挙される。薄型の半導体素子を実装する場合、これまでと比較して取り扱いが困難になることが予想される。
【０００６】
現在、ダイボンド工程では、ダイシング工程で個片化された半導体素子がダイシングシートを介して針で突き上げることでダイシングシートから分離させ、真空吸着コレットでダイパッドへ搬送して、ダイボンドを行っている。
【０００７】
しかしながら、薄型の半導体素子を用いた場合、針で半導体素子とダイシングシートを分離させようとすると、半導体素子まで穴が開くなど半導体素子そのものに傷がつくおそれがある。また、別の方法でそれらが分離できたとしても、現行の吸着面が平坦でない真空吸着コレットで搬送すると半導体素子は変形し、半導体素子のダイパッドへのマウントがスムーズに行えない。また、半導体素子上の回路が破壊される可能性もある。
【０００８】
したがって、半導体素子とダイシングシートの分離、半導体素子のマウント部への半導体素子搬送は、従来と異なった方法で行わなければならない。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決し、超薄型半導体素子のダイボンドやフリップチップ接続を可能にする半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、薄型半導体素子をリードフレームや回路基板などにダイボンドしてなる半導体装置の製造方法において、前記薄型半導体素子をマトリクス状に配置したウエハーをダイシングシートの０．５〜２倍程度の厚さにバックグラインドし、ウエハーにダイシングシートを貼り付け、ウエハーを一方向のみダイサーによってウエハーの約３分の２の厚さの切込みを入れ、もう一方向はダイシングシートごと完全に切断して短冊状に分割し、前記薄型半導体素子が１列に連なった短冊状の半導体素子を基台近くに搬送冶具によって搬送し、短冊状の半導体素子端部の薄型半導体素子を基台に接着する直前に前記薄型半導体素子のダイシングシートを剥離させ、真空吸着コレットによって前記薄型半導体素子を固定しながら、前記薄型半導体素子を基台上に接着剤を用いて真空吸着コレットを押さえつけながら接着させ、基台に接着させた前記薄型半導体素子と短冊状の半導体素子を真空吸着コレットで押さえつけながら切断冶具で切断して、ダイボンドすることを特徴とする。このような構成により、超薄型半導体素子のダイボンドが可能になる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、短冊状の半導体素子を搬送冶具で取り出した後、半導体素子表面が内側になるようにフープ状にダイシングシートごと巻き取り、半導体素子のない端部のダイシングシートを搬送冶具で基台近くまで搬送することを特徴とする。このような構成により、ダイボンド装置の省スペース化が実現できる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、薄型半導体素子をインターポーザなどの回路基板やリードフレームとフリップチップで電気的接続してなる半導体装置の製造方法において、前記薄型半導体素子およびこの薄型半導体素子と電気的接続をするために設けたバンプをマトリクス状に配置したウエハーをダイシングシートの０．５〜２倍程度の厚さにバックグラインドし、ウエハーにダイシングシートを貼り付け、ウエハーを一方向のみダイサーによってウエハーの約３分の２の厚さの切込みを入れ、もう一方向はダイシングシートごと完全に切断して短冊状に分割し、前記薄型半導体素子が１列に連なった短冊状の半導体素子を基台近くに搬送冶具によって搬送し、短冊状の半導体素子端部の薄型半導体素子を基台に接着する直前に前記薄型半導体素子のダイシングシートを剥離させ、基台に塗布した粘着性の樹脂の上に前記薄型半導体素子を真空吸着コレットで押さえつけながら接着させ、超音波でバンプとの接合力をさらに強めた後、基台に接着させた前記薄型半導体素子を短冊状の半導体素子から切断し、前記薄型半導体素子と回路基板とを電気的に接続をすることを特徴とする。このような構成により、超薄型半導体素子のフリップチップ接続が可能になる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、短冊状の半導体素子を半導体素子裏面が内側になるようにフープ状にダイシングシートごと巻き取り、半導体素子のない端部のダイシングシートを搬送冶具で基台近くまで搬送することを特徴とする。このような構成により、フリップチップボンダーの省スペース化を実現できる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明において、ダイアタッチメント機能を有するダイシングシートを用い、そのシートごと半導体素子を基台に接着させることを特徴とする。このような構成により、ダイボンド工程からペースト塗布動作の削減することが可能になる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明において、短冊状の半導体素子における基台に接着された薄型半導体素子の切断をレーザービームで切断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、超薄型半導体素子のダイボンドが可能となり、半導体装置の薄型化が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施形態１）
本発明の半導体装置の製造方法の実施形態１について、以下、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態１を説明するためのダイボンド方法を示す側面図、図２は、実施形態１において、バックグラインド後、ウエハーをダイシングシートに固定し、ダイシングした時の概観図、図３は図２のウエハーから一列に連なった半導体素子を取り出した時の側面図であり、１０はマトリクス状に半導体素子が形成されたウエハー、２０はウエハー１０を短冊状に切断してなる一列に連なった半導体素子、４０は個々の半導体素子を示す。
【００１９】
まず、図２に示すように、拡散工程を終えたウエハー１０をダイシングシート１３の０．５〜２倍、例えば５０μｍ程度の厚さまでバックグラインドを行い、このウエハー１０をダイシングシート１３に貼り付け、ダイシング工程でＸ方向にダイシングシート１３ごとフルカット１１を行い、Ｙ方向のウエハー１０の厚さの３分の２程度のハーフカット１２を行うことにより、ウエハー１０を短冊状に切断する。
【００２０】
次に、図３に示すように、個々の半導体素子４０が一列に連なった半導体素子２０における半導体素子２０が乗っていないダイシングシート１３の部分を搬送冶具２１で固定し、ウエハーリング１４から切り離す。そして、図１に示すように、基台３０に接着させる直前に真空吸着コレット３３で半導体素子４０を固定しながら、ダイシングシート１３を半導体素子４０から搬送冶具２１と搬送ローラー３２を用いて剥がし、真空吸着コレット３３で押さえつけながら半導体素子４０を基台３０に接着剤で接着させる。
【００２１】
接着後、半導体素子４０と一列に連なった半導体素子２０を押さえつけながら切断冶具３１あるいはレーザービームなどで半導体素子４０を切り離すことにより、ダイボンドを完成する。
【００２２】
図５は真空吸着コレットの構成を示す上面図である。真空吸着コレット３３の吸着面は平面であり、切断冶具３１を通す穴３４と、真空吸着するための穴３５が形成されている。穴３４は長穴として形成されており、穴３５は小穴として２０個ほど形成されている。
【００２３】
（実施形態２）
図４は本発明の実施形態２を説明するためのダイボンド方法を示す側面図であり、４１はリールを示す。なお、図１〜図３に示す実施形態１における部材と同一の部材あるいは同一機能の部材については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２４】
図２，図３に示す実施形態１のようにウエハー１０をカットし、半導体素子４０が一列に連なった半導体素子２０をその半導体素子２０が乗っていないダイシングシートの部分を搬送冶具２１で固定する。さらに、半導体素子２０を、半導体素子２０自体の湾曲を避け、かつ、ウエハー１０の３分の２程度にハーフカット１２した部分をのみを湾曲させるように、例えば、５ｍｍ×５ｍｍの半導体素子を５０個連ねた場合、直径２５０ｍｍ程度のリール４１に巻き取る。この時、半導体素子２０の表面が内側になるように、リール４１に対してフープ状にダイシングシートごと巻き付ける。
【００２５】
そして、最後に巻き取った最端の半導体素子４０を、搬送冶具２１とダイシングシート１３を剥がすための搬送ローラー３２を用いて半導体素子２０からダイシングシート１３を剥がし、真空吸着コレット３３で固定しながら半導体素子４０を基台３０に接着剤で接着させる。
【００２６】
接着後、半導体素子４０と一列に連なった半導体素子２０を押さえつけながら切断冶具３１あるいはレーザービームなどで半導体素子４０を切り離すことにより、ダイボンドを完成する。
【００２７】
（実施形態３）
図６は本発明の実施形態３を説明するためのフリップチップ接続方法を示す側面図である。なお、図１〜図３に示す実施形態１における部材と同一の部材あるいは同一機能の部材については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２８】
まず、図２に示すように、拡散工程を終えたウエハー１０の各半導体素子にめっきやスタッドバンプなどの方法でバンプ（図６〜８のバンプ４２参照）を形成し、ダイシングシート１３の０．５〜２倍、例えば５０μｍ程度の厚さまでバックグラインドを行い、このウエハー１０をダイシングシート１３に貼り付け、ダイシング工程で一方向はダイシングシート１３ごとフルカット１１を行い、もう一方向はウエハー１０の厚さの３分の２程度のハーフカット１２を行うことにより、ウエハー１０を短冊状に切断する。
【００２９】
次に、図７に示すように、個々の半導体素子４０が一列に連なった半導体素子２０における半導体素子２０が乗っていないダイシングシート１３の部分を搬送冶具２１で固定し、ウエハーリング１４から切り離す。そして、図６に示すように、インターポーザなどの回路基板やリードフレーム等、基台３０や配線を有する有機基板に接着させる直前に、ダイシングシート１３を半導体素子４０から搬送冶具２１と搬送ローラー３２を用いて剥がし、真空吸着コレット３３を用いて半導体素子４０を基台３０や配線を有する有機基板に超音波および接着剤を用いて、バンプ５０と基板上の配線の電気的接続を行う。接続後、半導体素子４０と一列に連なった半導体素子２０を押さえつけながら切断冶具３１あるいはレーザービームなどで半導体素子４０を切り離すことにより、フリップチップ接続を完成する。
【００３０】
（実施形態４）
図８は本発明の実施形態４を説明するためのフリップチップ接続方法を示す側面図である。なお、図１〜図７に示す実施形態１〜３における部材と同一の部材あるいは同一機能の部材については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
図６，図７に示す実施形態３のようにウエハー１０をカットし、半導体素子４０が一列に連なった半導体素子２０をその半導体素子２０が乗っていないダイシングシートの部分を搬送冶具２１で固定する。
【００３２】
さらに、半導体素子２０を、半導体素子２０自体の湾曲を避け、かつ、ウエハー１０の３分の２程度にハーフカット１２した部分をのみを湾曲させるように、かつ半導体素子２０の裏面を内側に向けて、図８に示すように、フープ状にダイシングシートごとリール４１に巻き取る。
【００３３】
そして、インターポーザなどの回路基板やリードフレーム等、基台３０や配線を有する有機基板に接着させる直前に、ダイシングシート１３を半導体素子４０から搬送冶具２１と搬送ローラー３２を用いて剥がし、真空吸着コレット３３を用いて半導体素子４０を基台３０や配線を有する有機基板に超音波および接着剤を用いてバンプ４２と基板上の配線の電気的接続を行う。バンプ４２を基台３０に塗布した粘着性の樹脂に上から真空吸着コレット３３で押さえつけながら接着させ、超音波で半導体素子４０上のバンプ４２との接合力をさらに強めた後、半導体素子４０と一列に連なった半導体素子２０を押さえつけながら切断冶具３１あるいはレーザービームなどで半導体素子４０を切り離すことにより、フリップチップ接続を完成する。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限られるものではない。例えば、ダイアタッチメント機能を有するダイシングシートを用い、そのシートごと半導体素子を基台に接着させても良く、またこのように構成することにより、ダイボンド工程からペースト塗布動作の削減することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、超薄型半導体素子のリードフレームや回路基板への接続方法として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態１を説明するためのダイボンド方法を示す側面図
【図２】実施形態１においてバックグラインド後、ウエハーをダイシングシートに固定してダイシングした時の概観図
【図３】図２のウエハーから一列に連なった半導体素子を取り出した時の側面図
【図４】本発明の実施形態２を説明するためのダイボンド方法を示す側面図
【図５】真空吸着コレットの上面図
【図６】本発明の実施形態３を説明するためのフリップチップ接合方法を示す側面図
【図７】電気的接続を目的としたバンプを持つ一列に連なった半導体素子を搬送冶具で取り出した時の側面図
【図８】本発明の実施形態４を説明するためのフリップチップ接合方法を示す側面図
【図９】従来のダイボンド方法を示す説明図
【符号の説明】
【００３７】
１０  ウエハー
１１  フルカット
１２  ハーフカット
１３  ダイシングシート
１４  ウエハーリング
２０，４０  半導体素子
２１  搬送冶具
３０  基台
３１  切断冶具
３２  搬送ローラー
３３  真空吸着コレット
３４，３５  穴
４１  リール
４２  バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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